Высокотемпературный шаровой кран

Что такое высокотемпературный шаровой кран?

Высокотемпературные шаровые краны – это краны, которые могут работать при очень высоких температурах свыше 400^o C. Высокотемпературные шаровые краны должны быть изготовлены из очень прочных металлических материалов, имеющих высокую температуру плавления. Некоторые металлические материалы, такие как алюминиевые сплавы, начинают ослабевать при повышении температуры. Такие материалы, как бронза, не рекомендуется использовать в качестве высокотемпературных шаровых кранов, поскольку при повышении температуры они изменяют свои свойства, что может привести к изменению контролируемой жидкости. При выборе высокотемпературного шарового крана в первую очередь следует обратить внимание на материалы, из которых он изготовлен. Это ожидаемая рабочая температура высокотемпературного шарового крана, которая должна быть совместима с внутренними компонентами и корпусом крана. Внутренние компоненты крана также должны быть изготовлены из очень прочных металлических материалов с высокой температурой плавления. Высокотемпературные шаровые краны используются в таких областях, как нефтехимическая промышленность, производство удобрений, химическая промышленность, металлургия и электроэнергетика. Наиболее распространенным металлическим материалом, который гарантирует надежную работу при изготовлении высокотемпературных шаровых кранов, является углеродистая и нержавеющая сталь, которые имеют высокую температуру плавления от 1425^o C до 1540°C и от 1400^o C до 1530°C соответственно. Высокотемпературные шаровые краны управляются либо вручную, либо с помощью электропривода. Краны присоединяются к трубопроводу с помощью болтов и гаек или методом сварки.

Как работает высокотемпературный шаровой кран?

Высокотемпературный шаровой кран состоит из шара с отверстием в средней части. Высокотемпературный шаровой кран управляется с помощью маховика, ручного рычага или электропривода. Маховик и ручной рычаг используются для ручных кранов, а привод – для шаровых кранов с приводом. Маховик или привод соединен с шаром через элемент, называемый штоком. Чтобы открыть высокотемпературный шаровой кран, маховик, или ручной рычаг, или привод вращаются. Вращательное усилие передается на шар через шток крана, что заставляет отверстие шара поворачиваться и находиться на одной линии с трубопроводом. Как только отверстие шара в высокотемпературном шаровом кране становится коллинеарным с трубопроводом, жидкость течет, поскольку она не заблокирована шаром. Чтобы закрыть высокотемпературный шаровой кран, рычаг или маховик, или привод вращается в направлении, противоположном тому, в котором он вращался при открытии. Это заставляет отверстие шара высокотемпературного шарового крана поворачиваться и становиться перпендикулярным трубопроводу. В этом случае шар перекрывает выход жидкости из трубопровода, поэтому считается, что высокотемпературный шаровой клапан находится в закрытом состоянии.

Рисунок: Работа высокотемпературного шарового крана.

Типы высокотемпературных шаровых кранов

Двухсекционный высокотемпературный шаровой кран

Это высокотемпературный шаровой кран, корпус которого состоит из двух частей. Эти две части соединяются вместе с помощью резьбы, сварки или болтов и гаек. Одна из двух частей высокотемпературного шарового крана представляет собой одно концевое соединение и шар, в то время как вторая часть представляет собой внутренние детали и другое концевое соединение. Двухсекционный высокотемпературный шаровой кран очень распространен на рынке и в промышленности, поскольку его можно разобрать для осмотра, очистки, ремонта и обслуживания. Кроме того, этот клапан имеет небольшие размеры и малый вес по сравнению с другими шаровыми кранами.

Рисунок: Двухкомпонентный высокотемпературный шаровой кран.

Трехкомпонентный высокотемпературный шаровой кран

Это высокотемпературный шаровой клапан, состоящий из трех частей. Три части состоят из корпуса клапана и двух концевых соединений. Три части держатся вместе с помощью болтов и гаек, как показано на рисунке ниже. Концы трехкомпонентного высокотемпературного шарового крана крепятся к трубопроводу либо сваркой, либо болтами, либо резьбой. Трехкомпонентные высокотемпературные шаровые краны можно легко чистить, проверять и ремонтировать, не снимая их с трубопровода. Трехкомпонентные высокотемпературные шаровые краны подходят для использования в системах, требующих частого ремонта и технического обслуживания или высокого уровня гигиены, таких как фармацевтика, продукты питания и напитки, поскольку их можно эффективно и легко очищать.

Рисунок: Трехкомпонентный высокотемпературный шаровой кран.

Высокотемпературный шаровой кран с боковым входом

Это высокотемпературные шаровые краны, которые собираются с боков, как показано на рисунке ниже. Высокотемпературные шаровые краны с боковым входом – это шаровые краны большого размера, изготовленные из прочных металлических материалов, что помогает им работать в условиях высоких температур и высокого давления. К таким областям применения высокотемпературных шаровых кранов с боковым входом относятся нефтехимическая промышленность, нефтяная, газовая и паровая электростанции. Высокотемпературные шаровые краны с боковым входом состоят из двух или трех частей. Детали изготавливаются методом ковки. После изготовления деталей они собираются с помощью болтов и гаек, образуя конечный продукт – высокотемпературный шаровой кран с боковым входом. Одним из преимуществ высокотемпературного шарового крана с боковым входом является то, что его можно осматривать, чистить и ремонтировать, находясь в полевых условиях. Кроме того, внутренние компоненты крана можно легко выровнять.

Рисунок: Высокотемпературный шаровой кран с боковым входом.

Высокотемпературный шаровой кран с верхним входом

Это высокотемпературный шаровой кран, который собирается с верхней стороны. Шаровые краны с верхним входом изготавливаются методом литья. Это позволяет снизить вероятность утечки жидкости. Корпус крана и крышка соединяются с верхней стороны. Высокотемпературные шаровые краны с верхним входом облегчают осмотр, очистку и ремонт с верхней стороны без извлечения крана из трубопровода. Высокотемпературные шаровые краны с верхним входом проходят неразрушающие испытания, чтобы убедиться в отсутствии дефектов, которые могут привести к утечке жидкости в процессе эксплуатации. Высокотемпературные шаровые краны верхнего ввода присоединяются к трубопроводу с помощью болтов или сварки. Шаровые краны с верхним входом подходят для использования в тех областях, где требуется прочная огнестойкая арматура или арматура, где можно поддерживать высокий уровень гигиены путем регулярной очистки.

Рисунок: Высокотемпературный шаровой кран с верхним входом.

Высокотемпературные шаровые краны со сварным корпусом

Высокотемпературные шаровые краны со сварным корпусом – это шаровые краны, которые собираются методом сварки. Корпус такого высокотемпературного шарового крана изготавливается путем соединения всех частей с помощью сварки. После сварки корпуса проводится неразрушающий контроль по периметру корпуса крана на сварных швах, чтобы убедиться в отсутствии дефектов, которые могут вызвать утечку жидкости.

Одна из основных проблем, связанных с высокотемпературными шаровыми кранами со сварным корпусом, заключается в том, что их нельзя чистить, ремонтировать или проверять в полевых условиях. Эти краны используются в тех областях, где не предполагается техническое обслуживание, например, в подводных и газотранспортных системах.

Рисунок: Сварной корпус высокотемпературного шарового крана.

Полнопортовый высокотемпературный шаровой кран

Это высокотемпературный шаровой кран, диаметр прохода шара которого соответствует диаметру трубы. При использовании полнопортового высокотемпературного шарового крана отсутствуют потери на трение, что делает его энергоэффективным. Конструкция полнопортового высокотемпературного шарового крана облегчает его очистку. Проблема, связанная с этим клапаном, заключается в том, что шар и корпус клапана больше по сравнению со стандартными портовыми клапанами. Поэтому полнопортовые высокотемпературные шаровые краны стоят дороже по сравнению со стандартными кранами или кранами с уменьшенным проходом. Полнопортовые высокотемпературные шаровые краны используются там, где требуется низкое сопротивление жидкости, например, во всасывающих трубопроводах насосов, где падение давления влияет на производительность насоса. Кроме того, полнопортовые высокотемпературные шаровые краны подходят для использования в тех случаях, когда в жидкости могут содержаться твердые частицы, которые могут накапливаться и засорять клапан.

Рисунок: Полнопортовый высокотемпературный шаровой кран.

Высокотемпературные шаровые краны с редукционным портом

Это высокотемпературные шаровые краны, у которых диаметр отверстия шара меньше диаметра трубы. Высокотемпературные шаровые краны с уменьшенным отверстием имеют высокие потери на трение и турбулентность из-за неструктурированного потока, создаваемого разницей в диаметрах трубы и отверстия шара. Высокотемпературные шаровые краны с уменьшенным проходом подходят для использования в тех случаях, когда потери давления и турбулентность потока не являются основными проблемами потока. Основное преимущество использования высокотемпературных шаровых кранов с уменьшенным портом заключается в том, что они имеют меньший размер, что делает их стоимость ниже по сравнению с полнопортовыми аналогами.

Области применения высокотемпературных шаровых кранов

• Высокотемпературные шаровые краны используются в нефтяной промышленности для включения и выключения, где требуются высокие температуры для разделения различных продуктов сырой нефти.
• Они используются на паровых электростанциях для выработки электроэнергии.
• Высокотемпературные шаровые краны используются в нефтяной и газовой промышленности.
• Эти клапаны используются в производстве удобрений.
• Высокотемпературные шаровые краны используются в процессах производства металлургической стали.
• Высокотемпературные шаровые краны используются в производстве продуктов питания и напитков.
• Они используются в фармацевтической промышленности благодаря простоте очистки.

Преимущества высокотемпературных шаровых кранов

• Высокотемпературные шаровые краны могут выдерживать высокие температуры без деформации под воздействием теплового нагрева.
• Высокотемпературные шаровые краны долговечны.
• Эти клапаны универсальны, так как могут использоваться в различных областях.
• Высокотемпературные шаровые краны можно чистить, ремонтировать и проверять.
• Высокотемпературные шаровые краны быстро приводятся в действие.
• Эти клапаны достаточно прочны, чтобы выдерживать высокое давление.
• Они имеют идеальное уплотнение, исключающее утечку жидкости.
• Высокотемпературные шаровые краны могут управляться вручную или с помощью привода.

Недостатки высокотемпературных шаровых кранов

• Высокотемпературные шаровые краны не подходят для дросселирования.
• Эти клапаны быстро закрываются и открываются, что приводит к образованию водяных молотков и проблем с избыточным давлением.
• Высокотемпературные шаровые краны должны устанавливаться вертикально.
• Полости вокруг седел и шариков обычно вызывают засорение из-за твердых частиц, что может увеличить момент открытия/закрытия и или привести к поломке клапана.

Поиск и устранение неисправностей высокотемпературного шарового крана

Утечка жидкости при закрытом клапане

• Поврежденная уплотнительная поверхность. Отремонтируйте или замените уплотнительную поверхность.
• Сиденье повреждено. Отремонтируйте или замените сиденье.
• Неправильно отрегулирован привод или редуктор (для ручных клапанов). Отрегулируйте привод или редуктор.

Плавная работа шарика

• Инородные материалы между седлом и шаром или между полостью корпуса и шаром. Разберите клапан и очистите полость, седло и шар.

Высокотемпературный шаровой клапан трудно открыть/закрыть

• Сиденье повреждено. Замените сиденье.
• Клапан испытывает высокую внутреннюю температуру. Проверьте рабочую температуру клапана в соответствии с рекомендациями производителя.
• Инородные материалы засорили полость корпуса. Разберите клапан и очистите материалы.

Утечка стебля

• Ослабление фланцевых болтов. Затяните болты фланца.
• Повреждена уплотнительная поверхность. Замените уплотнительную поверхность.

Утечка из трубы или соединения клапана с трубой

• Ослабленное соединение трубы с клапаном. Затяните соединение либо резьбу, либо болты и гайки.
• Посторонние предметы в трубе. Проверьте трубу на наличие засоров и прочистите их.

Резюме

Высокотемпературные шаровые краны – это краны, которые могут работать при высоких температурах от 400^o C, не претерпевая химических или термических изменений. Высокотемпературные шаровые краны изготавливаются из металлических материалов с высокой прочностью и высокой температурой плавления. К таким материалам относятся нержавеющая сталь и углеродистая сталь. Высокотемпературные шаровые краны могут быть ручными или с приводом. Высокотемпературные шаровые краны являются огнестойкими, что позволяет им выдерживать высокие температуры даже при использовании для регулирования потока легковоспламеняющихся продуктов. Высокотемпературные шаровые краны присоединяются к трубопроводу с помощью резьбы, болтов и гаек или привариваются к трубопроводу. Высокотемпературные шаровые краны используются в различных областях, например, в нефтегазовой, нефтехимической промышленности, производстве удобрений, паровых электростанций, металлургии, химической промышленности и др. Различные типы высокотемпературных шаровых кранов включают двухсекционный высокотемпературный шаровой кран, трехсекционный высокотемпературный шаровой кран, высокотемпературный шаровой кран с боковым входом, высокотемпературный шаровой кран с верхним входом, высокотемпературный шаровой кран со сварным корпусом, полнопортовый высокотемпературный шаровой кран и редукционный высокотемпературный шаровой кран. Высокотемпературные шаровые краны имеют различные преимущества, такие как быстрота в эксплуатации, долговечность, универсальность, пожаробезопасность, ремонтопригодность, высокая прочность и герметичность.